解析能源之星LED照明测量标准及检测细节
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为加快LED照明商品化,北美动力之星关于LED照明商品特性,拟订迥异于传统照明的测验规范,包括环境温度测验、积分球量测、配光曲线等,透过LED照明商品测验办法界说的一致性,区分出LED照明设备的优秀,有利于质量晋级。
美国动力之星(Energy Star)已连续发布关于固态照明商品的检测规范界说,文件傍边包括检测项目、检测办法根据的规范、须检测的样品数量及合格断定的规范数值,别的关于可进行测验的授权实验室也有清晰阐明。在动力之星对固态照明商品测验所引证的规范傍边,异于传统照明的有些,包括ANSI C78.377-2008、北美照明协会(IESNA)LM-79-08、IESNA LM-80-08三份规范(图1),本篇文章将仅就ANSI C78.377-2008及IESNA LM-79-08的检测细节进行阐明,并关于检测所需的仪器设备原理介绍。固态照明灯具色温等级较广
此规范包括美国国家规范中关于固态照明商品的光色特性规范界说,适用于室内运用的灯具,不包括野外灯具。其间,要点有两有些,其一是界说相对色温(CCT)的分级,其次是关于同一相对色温标称等级其答应的色温变异规模作界说。
规范中所述固态照明的光色规范需求,源自于荧光灯的光色分级规范,但有鉴于固态照明尚处于起步期间,未如荧光灯开展已趋于老练,因而在界说光色需求时,采纳较大的变异规模。当前规范对固态照明灯具区分为八个色温等级,分别为2700K、3000K、3500K、4000K、4500K、5000K、5700K及6500K六个椭圆区块为ANSI C78.376界说荧光灯的色温等级区块,其所采纳的色温答应变异规模为七阶MacAdam椭圆规模。关于固态照明,将答应变异规模加大,图2中的八个菱形区块即为固态照明的八个色温等级色度坐标(x,y)规模。色温分级有助于固态照明供货商及运用者有一起的色温规范言语。别的,此规范也界说演色性(Color Rendering Index, CRI),作为评价固态照明光色特性的另一目标。关于量测光色特性的办法,则对应到LM-79规范。
固态照明不适用传统量测 IESNA界说新办法固态照明不适用传统量测 IESNA界说新办法
IESNA LM79-08于2008年发布,为测验办法的规范规范,内容关于固态照明的发光功率(单位:每瓦流明数(lm/W))、光通量(单位:流明(lm))、光强度的空间散布、色度、色差、光色空间均匀性、相对色温及演色性等进行量测办法与对应设备需求界说。
从前传统照明多是将灯具及光源分隔量测,但固态照明能够呈现灯具及光源合为一体的状况,因而原先关于传统照明界说的规范并不适用。IESNA格外拟定此规范,期望藉由界说量测程序办法,将体现固态照明特性的参数,具有量测可重现性,并一致固态照明商品光电特性的量测办法,防止因量测办法不一样形成争议。
该规范适用于以发光二极管(LED)为主包括电子操控设备及散热组织,且运用沟通或直流电源驱动的固态照明商品。此规范所包括的固态照明商品是一个联系灯具与灯源的照明商品,如整合式LED灯泡,不包括须额定运用电子操控设备或散热组织(如LED芯片、LED组件及LED模块)的固态照明商品,也不包括供LED光源运用但不包括LED光源贩卖办法的灯具。别的,此规范也不适用于断定个别间商品功能的区别。
测验环境温度须操控
此份规范界说量测时的环境温度为25±1℃,且量测时,温衡量测点须间隔灯具1公尺内,高度须与灯具同高并防止光源的辐射热影响。量测时固定灯具的治具,也须防止热传导及阻止空气的天然活动。此外,此规范量测的光电功能,不须将灯源或灯具进行1,000小时的点灯后才进行测验。
为保证待测灯具在测验过程中是安稳的,测验前灯具须进行热灯动作,使温度到达平衡,热灯时刻则依灯具而定,如整合式LED灯泡约需30分钟就能到达平衡,大型灯具能够需1小时或更久的时刻。
是不是到达安稳的规范,可用光源输出如固定点的光强度或耗费功率的体现来断定。若热灯30分钟,在15分钟内至少取三个量测值,将最大值减最小值的差除以均匀值,成果须小于0.5%,如此可区分灯具是不是已热机完结,实践热灯时刻须于检测陈述中注明。量测过程中灯具的摆放办法须为灯具在正常运用下的姿势。
此份规范界说两种光通量的量测体系办法,一是运用积分球体系,另一种则为运用配光曲线仪体系。运用哪种体系须根据所要量测的量(色彩、光强度散布)及待测样品尺度等来决议。
积分球量测体系不需暗房条件
此办法适用于量测小尺度固态照明灯具的全光通量及色彩特性,它的长处是疾速、且不需暗房即可量测,在球内量测时空气的扰动可下降,但关于包括散热设备的整合式灯具就要注意散热致使温度的上升。
LM-79关于积分球的选用有几项要点:首先是积分球的尺度应要够大,以防止灯体宣布的热能使温度升高,以及因文件板及待测灯体自行吸收所致使的量测差错。另关于积分球的巨细,若是量测小型灯泡(如传统灯泡、省电型灯泡),主张球体直径≧1公尺;量测4呎(约120公分)的荧光灯管、HID灯等较大灯型,主张球体直径≧1.5公尺;量测500W或更大功率的灯型,则主张球体直径≧2公尺。
规范中界说运用积分球各设备的几许架构如图3所示。共有两种,一种为4π,另一种为2π。在4π的几许架构,固态照明商品的总表面积不行超越球壁总面积的2%,例如,在一个2公尺积分球内,待测物若为一个球状物,其直径有必要小于30毫米。若为线状商品,其纵向尺度应小于球直径的三分之二。在2π架构,装置固态照明商品的开口直径应小于球直径的三分之一。别的固定灯具的治具不行导热,以防止影响球体温度。 积分球设备之几许架构。(a)为4π架构,灯体放置于球体中间,(b)为2π架构,适用于前射发光型之光源,灯体放置于球体旁边面。
内部涂层反射率则须达90~98%。积分球内的涂层反射率较高,于量测时可得到较高的信号,且关于积分球内不均匀的空间呼应及固态照明光强度散布改变所致使的差错也可下降。但反射率高时,球体开口尺度巨细对均匀反射率的影响就须予以评价。
积分球内应装有辅佐灯,其效果在于评价灯体自吸收的有些,以得到自吸收因子。档板巨细应尽量减小,但须能防止球体所答应量测最大尺度灯体的光线直射侦测器。而文件板的放置方位,一般主张为从侦测器算起,介于球半径三分之一至二分之一长度的间隔为文件板方位。别的辅佐灯也须有档板,效果一样是防止光线直射侦测器。丈量全光光谱辐射通量的规范灯一般是石英钨丝白炽灯(图4)。它有较宽的连续光谱体现,因而用以校对可见光域的光谱辐射计。关于2π球体,仅需前半面发光的规范灯,作法可将石英钨丝白炽灯,加上反射罩使光线为前射型。关于4π球体,一般运用全向发光的规范灯,但也可用前射规范灯。
须注意的要点为规范灯的点灯摆放方位将影响成果,也就是说,若是规范灯送往校对单位进行量测时,其摆放方位为何,在传递至待校对的体系时,规范灯摆放的办法要一样。别的关于待测光源的光型散布与规范灯的光型散布区别大时也会影响量测值,例如,待测光源是窄角光型的散布,但规范灯为全向近乎等量的光型散布,若以此种规范灯进行校对,再量测窄角光型灯源,成果一定区别很大,因而可预备多种光型散布的规范灯进行校对,以量测不一样光型散布的待测样品。 以积分球办法量测可调配两种侦测器,一种为V(λ)亮度计(积分球-亮度计体系),另一种为光谱辐射计(即光谱仪)(积分球-光谱辐射计体系)。
与亮度计同享可量测全光通量
积分球-亮度计体系所运用的V(λ)亮度计可用以量测全光通量,但关于亮度计探头上的滤片,其光谱呼应S(λ)对人眼的明视觉光谱视效函数V(λ)匹配欠安时,将致使量测上的差错,尤其是固态照明为白光光源时,多以蓝光激起黄色荧光粉发生,在蓝光波段的视效函数匹配欠安时,区别的份额就会加大,图5即阐明视效函数匹配疑问。亮度计探头的光谱呼应与V(λ)曲线不匹配的程度,CIE用来表明f''''1,f''''1值越小两者间不匹配的程度越小。别的,运用V(λ)亮度计为侦测探头时,无法进行光色特性的量测。
本文章由澳镭照明电器收拾发布,澳镭照明官方网站:www.aooled.com